Rake接收机与水声通信

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-1
误比特率
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0
2
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10 信噪比
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谢谢
当传播时延超过一个码片周期时，多径信号 实际上可被看作是互不相关的。 带DLL的相 关器是一个具有迟早门锁相环的解调相关器。 迟早门和解调相关器分别相差±1/2（或1/4） 个码片。迟早门的相关结果相减可以用于调 整码相位。延迟环路的性能取决于环路带宽。
RAKE 原理图
相关器1
可变加权系数1
合 并 算法 判决
大的分集增益，以降低衰落的
影响
分集技术的分类
宏分集
空间分集
频率分集
微分集 时间分集
RAKE 接收机原理
目前在数字通信中广泛采用扩频技术，将分集接收技术与 直接序列扩频通信系统相结合 CDMA 系统的接收机试图收集来自同一期望码的所有接收 路径上的信号，这些接收信号路径都在延时线覆盖范围内， 而且携带相同的信息，其作用与农用多齿草耙（RAKE） 的作用颇为类似，因此 R.Price 和 P.E.Green 在 1985 年首先 提出“RAKE 接收机”这个名称，用来形象地表示该接收 机的结构 通过多个相关检测器接收多径信号中的各路信号，并把它 们合并在一起
复杂多变的环境噪声
严重的多普勒效应
主要问题
经过传输条件恶劣的水声信 道，信号会经由不同路径到达
分集技术恰好是克服多径 衰落的有效手段，它可以大
接收端，各路时延信号与直达
信号叠加，使接收信号出现起 伏和衰落，进而导致接收的信 号质量严重下降，直接接收的 话会导致较高的误码率。
大地提高通信系统的传输可
择出N 个最强的多径分量，这 种 RAKE 接收机的分支数目可 以减少很多，但是要求接收机 跟踪所有的多径分量
而且需要获得全部路径的损
失和时延，比较复杂
信号合并准则
选择性合并
最大比合并
等增益合并
RAKE 仿真结果图
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0
三种主要分集合并方式性能比较 最大比合并 等增益合并 选择式合并
RAKE 接收机与水声通信
——孙瑞华
水声通信发展
水声通信技术就是将现代 电子计算机技术和数字信号 水声通信承担了数据、语 音及图像等多种形式信息的
处理技术结合在一起，通过
声波在海洋介质中的传播和 接收的一门高新技术
水下传输工作，在各国得到
了越来越多的重视
水声通信的问题
不可避免的传播损失 强多径效应
靠性。
分集接收技术
充分利用接收到的多径信 号，在接收端通过一定Baidu Nhomakorabea处
一是分，即分离信号，使接 收端能获得多个统计独立的、
理过程对这些信号进行有效
地分离合并来提高传输可靠 性，改善系统性能的技术
携带同一信息数据流的衰落信
号；二是集，即集中合并，接 收机基于某种准则把分离出来 的多路信号合并起来，获得最
号
步。这样一来，势必会严重影
响接收机的性能。
RAKE 接收机分类
自动抽头的 RAKE 接收机 第一种为理想 RAKE（All RAKE），它组合可以分辨的 所有 N 个多径分量，这种 RAKE 接收机分支数目较多，
第二种为选择性 RAKE （SRAKE），在接收机输入端
获得的N 个多径分量中，它选
信 号
相关器2
可变加权系数2
相关器N
可变加权系数N
输出
RAKE 接收机分类
固定抽头的 RAKE 接收机 每一个相关器不会去判别 此时输入的多径信号是否包 含有用信息，只是被动地接 收固定时延的那部分多径信
当路径比较分散、时延扩展 非常大时，这就意味着所需的
抽头数也相应的非常大，远远
大于接收信号中的多径数目， 系统将会变得非常的复杂，有 时可能到了硬件很难实现的地